Chương I. Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 13 dây K2 làm động cơ được nối trực tiếp với lưới điện, đông thời tiếp điểm phụ thường đóng K2 mở ra khóa chéo cuộn dây K1 luôn luôn không có điện. - Muốn dừng động cơ ta nhấn OFF ngay lập tức cuộn dây K1, K2 mất điện các tiếp điểm chính mở ra động cơ ngừng hoạt động, đồng thời tiếp điểm của rơle thời gian T (tiếp điểm duy trì – tiếp điểm song song với nút ON) cũng mở ra ngắt dòng điện đi vào cuộn dây K1, K2. - Nếu động cơ đang hoạt động mà bị quá tải thì tiếp điểm phụ của rơle nhiệt RN tác động ngắt dòng điện đi vào contactor làm cho động cơ ngừng hoạt động, đồng thời đèn H1 sáng báo hiệu sự cố quá tải.
- Khi có sự cố cần dừng khẩn thì ta nhấn nút RS, mạch điện ngắt điện vào contactor làm cho động cơ ngừng hoạt động, đồng thời đèn H2 sáng báo hiệu sự cố dừng khẩn cấp. Lắp mạch và vận hành Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị như: Điện áp và dòng điện định mức. Tính trạng hoạt động của thiết bị (tốt hay hỏng). Bước 2: Lắp mạch điều khiển → kiểm tra nguội → cho hoạt động thử.
Bước 3: Lắp mạch động lực → kiểm tra nguội. Bước 4: Cho mạch hoạt động như sau: Đóng CB 1 pha (CBK). Đóng CB 3 pha (CBL). Ấn nút nhấn ON động cơ mở máy qua máy biến áp tự ngẫu → sau khoảng thời gian định trước (khoảng vài giây) → tự động ngắt máy biến áp tự ngẫu ra và kết nối động cơ với lưới điện.
Ấn nút OFF để động cơ dừng. Cắt CB 3 pha (CBL). Cắt CB 1 pha (CBK). Đo đạc và lấy số liệu Lần 1 Lần 2 Lần 3 I khởi động qua MBATN I làm việc 6.
Đánh giá số liệu và nhận xét ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 7. Trả lời câu hỏi Câu 1: So sánh mạch khởi động gián tiếp qua máy biến áp tự ngẫu khi sử dụng nút nhấn và rơ le thời gian có những ưu, nhược điểm gì? Chương I. Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 14 Câu 2: Thiết kế mạch động lực và điều khiển mạch mở máy động cơ 3 pha rotor dây quấn qua 3 cấp điện trở. MẠCH KHỞI ĐỘNG GIÁN TIẾP BẰNG ĐỔI NỐI SAO – TAM GIÁC II-1.
Mạch khởi động gián tiếp bằng đổi nối sao – tam giác sử dụng nút nhấn Phương pháp mở máy qua cuộn kháng hoặc máy biến áp tự ngẫu có thể áp dụng nhiều loại động cơ nhưng trang bị khá công kền vì cần phải bổ sung thiết bị cho mạch động lực. Tuy nhiên đối với các động cơ hoạt động ở chế độ định mức mà có các cuộn dây đấu hình tam giác thì có thể dùng phương pháp mở máy sao – tam giác để giảm dòng khởi động. Để hiểu rõ ý nghĩa của phương pháp mở máy sao – tam giác, ta cần phải quan tâm đến sơ đồ đấu động cơ hình sao (Hình 1.a) và sơ đồ đấu động cơ hình tam giác (Hình 1.b - Khi mở máy các cuộn dây stator được đấu thành hình sao (Hình 1.a) Gọi Udl là điện áp dây của lưới điện, Zf là trở kháng của 1 cuộn dây pha. U dl Khi đấu sao thì điện áp đặt trên mỗi cuộn dây pha của động cơ là ta có dòng diện 3 dây khi nối hình sao tương ứng là: U dl IdY = IfY = (1) 3.Zf - Khi kết thúc quá trình mở máy, các cuộn dây stator được nối thành hình tam giác như hình 1.
Khi đó điện áp đặt trên mỗi cuộn dây pha của động cơ là Udl. Dòng điện dây tương ứng là: 3.U dl IdΔ = 3 IfΔ = (2) Zf Id So sánh (1) và (2) ta có: IdY = 3 Kết luận: Khi mở máy sao – tam giác điện áp trên mỗi cuộn dây pha giảm đi 3 lần, khi đó dòng điện dây vào động cơ giảm đi 3 lần. Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 15 Phương pháp này có nhược điểm là mômen khởi động giảm nhiều (giảm 3 lần). Điều này làm cho thời gian khởi động kéo dài đặc biệt là đối với động cơ làm việc ở chế độ tải nặng nề.
Ở đây ta sử dụng bộ nút nhấn kép để thực hiện chuyển đổi chế độ mở máy hình sao sang chế độ làm việc tam giác, việc chuyển đổi thực hiện bằng tay. Mạch động lực 1. Mạch điều khiển Chương I. Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 16 2.
Mô tả trang bị điện 2. Mạch động lực - L1-L2-L3: Nguồn điện 3 pha → cấp điện cho mạch động lực. - CBL: CB 3 pha mạch động lực → bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho động cơ. - CCL: cầu chì mạch động lực → bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho động cơ.
- K: tiếp điểm chính của contactor → đóng điện cho động cơ. - KY: tiếp điểm chính của contactor Y → động cơ mở máy hình sao. - KΔ: tiếp điểm chính của contactor Δ → động cơ chạy hình tam giác. - RN: thanh lưỡng kim rơle nhiệt → bảo vệ quá tải cho động cơ.
- M: ĐCKĐB3P rotor lồng sóc (động cơ 6 đầu dây ra) → đối tượng được điều khiển. - Để bảo vệ cho người và thiết bị thì vỏ động cơ, tủ lắp đặt thiết bị điều khiển phải được nối với hệ thống nối đất thông qua dây tiếp đất PE. Mạch điều khiển - L-N: Nguồn điện 1 pha → cấp điện cho mạch điều khiển. - CBK: CB mạch điều khiển → bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho mạch điều khiển.
- CCK: cầu chì mạch điều khiển → bảo vệ quá tải và ngắn mạch cho mạch điều khiển. - RS: nút nhấn dừng khẩn cấp. - RN: tiếp điểm của rơle nhiệt. - OFF: nút nhấn dừng động cơ.
Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 17 - ONY: động cơ mở máy hình sao. - ONΔ: động cơ chạy hình tam giác. - K: cuộn dây contactor và các tiếp điểm phụ của contactor. - KY: cuộn dây contactor Y và các tiếp điểm phụ của contactor Y.
- KΔ: cuộn dây contactor Δ và các tiếp điểm phụ của contactor Δ. - H1: đèn báo động cơ bị quá tải. - H2: đèn báo mạch điện bị sự cố. - H3: đèn báo có nguồn vào → mạch điện sẵn sàng làm việc.
Nguyên lý hoạt động - Khi chưa đóng CBK và CBL thì động cơ chưa hoạt động, vì mạch chưa được cung cấp điện. Các đèn chưa sáng. - Khi đóng CBK và CBL thì đèn H3 sáng báo có nguồn điện vào mạch điều khiển. - Ban đầu để động cơ mở máy hình sao, ta nhấn nút ONY ngay lập tức cuộn dây K và cuộn dây KY có điện.
Khi đó các tiếp điểm chính K, KY đóng lại động cơ mở máy hình sao, đồng thời tiếp điểm phụ K thường hở đóng lại (song song với nút nhấn ONY) để duy trì dòng điện luôn cung cấp cho cuộn dây K, KY và mở tiếp điểm phụ KY thường đóng để khóa chéo cuộn dây KΔ luôn luôn không có điện. - Sau khi mở máy xong thì chuyển động cơ sang chạy hình tam giác bằng cách nhấn nút kép ONΔ, thường đóng ONΔ mở ra ngắt điện cuộn dây KY làm tiếp điểm chính của KY mở ra ngắt động cơ khởi động hình sao, đồng thời thường hở ONΔ đóng lại cấp điện cho cuộn dây KΔ làm các tiếp điểm chính KΔ đóng lại động cơ chạy hình tam giác, tiếp điểm phụ thường hở KΔ đóng lại duy trì cho thường hở nút nhấn kép ONΔ, tiếp điểm phụ thường đóng KΔ mở ra khóa chéo cuộn dây KY luôn luôn không có điện. - Muốn dừng động cơ ta nhấn OFF ngay lập tức cuộn dây K, KY, KΔ mất điện các tiếp điểm chính mở ra động cơ ngừng hoạt động, đồng thời tiếp điểm phụ (tiếp điểm duy trì – tiếp điểm song song với nút ONY và ONΔ) cũng mở ra ngắt dòng điện đi vào cuộn dây K, KY, KΔ. - Nếu động cơ đang hoạt động mà bị quá tải thì tiếp điểm phụ của rơle nhiệt RN tác động ngắt dòng điện đi vào contactor làm cho động cơ ngừng hoạt động, đồng thời đèn H1 sáng báo hiệu sự cố quá tải.
- Khi có sự cố cần dừng khẩn thì ta nhấn nút RS, mạch điện ngắt điện vào contactor làm cho động cơ ngừng hoạt động, đồng thời đèn H2 sáng báo hiệu sự cố dừng khẩn cấp. Lắp mạch và vận hành Bước 1: Tìm hiểu cấu tạo thực tế và các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị như: Điện áp và dòng điện định mức. Tính trạng hoạt động của thiết bị (tốt hay hỏng) … Bước 2: Lắp mạch điều khiển → kiểm tra nguội → cho hoạt động thử Bước 3: Lắp mạch động lực → kiểm tra nguội Chương I. Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 18 Bước 4: Cho mạch hoạt động như sau: Đóng CB 1 pha (CBK).
Đóng CB 3 pha (CBL). Ấn nút nhấn ONY động cơ mở máy hình sao → Đợi vài giây để quá trình mở máy kết thúc → Ấn nút nhấn kép ONΔ chuyển động cơ sang làm việc hình tam giác. Ấn nút OFF để động cơ dừng. Cắt CB 3 pha (CBL).
Cắt CB 1 pha (CBK). Đo đạc và lấy số liệu Lần 1 Lần 2 Lần 3 I khởi động Y I làm việc Δ 6. Đánh giá số liệu và nhận xét ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 7. Trả lời câu hỏi Câu 1: Vì sao phải thực hiện khởi động gián tiếp bằng đổi nối sao – tam giác? Câu 2: Tại sao khi khởi động gián tiếp bằng đổi nối sao – tam giác phải sử dụng động cơ Y/Δ – 660/380V? Câu 3: Có thể sử dụng động cơ thông dụng Y/Δ – 380/220V để thực hiện khởi động gián tiếp bằng đổi nối sao – tam giác đối với mạng điện Việt Nam được không? Nếu được thì trình bày hướng giải quyết? Câu 4: So sánh ưu và nhược điểm khi khởi động gián tiếp qua máy biến áp tự ngẫu và bằng đổi nối sao – tam giác? II-2.
Mạch khởi động gián tiếp bằng đổi nối sao – tam giác sử dụng rơle thời gian. Để khắc phục việc chuyển đổi bằng tay sử dụng nút nhấn kép ta thay thế bằng rơle thời gian thì việc chuyển đổi được thực hiện 1 cách tự động theo thời gian đặt sẵn. Mạch động lực Chương I. Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 19 1.
Mạch điều khiển Chương I. Điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 20 2. Mô tả trang bị điện 2.